Взрыв угольной пыли имеет ряд особенностей. В зависимости от скорости распространения фронта пламени и движения газообразных продуктов различают:
− воспламенение – спокойное сгорание пыли; оно происходит в случаях недостаточного содержания кислорода в пылевоздушной смеси;
− вспышка с давлением до 2 атмосфер и скоростью горения от 4 до 10 м/сек;
− взрыв со скоростью горения более 100 м/сек;
− детонация со скоростью распространения фронта пламени более 1000 м/сек.
В шахте нет условий для протекания взрывов угольной пыли типа детонации. Взрывчатая пылевоздушная среда в выработках шахт образуется постепенно, по мере развития взрыва.
Поэтому взрыв угольной пыли в шахте относят к типу дефляграции (выгорания).
При воспламенении угольной пыли и распространении горения по выработке впереди пламени со скоростью звука распространяется волна сжатия, давление позади этой волны превышает начальное и воздух движется со скоростью 30 м/сек. Ударная волна поднимает находящуюся на стенках выработки пыль и создает на всем протяжении выработки между пламенем и волной сжатия взрывчатую пылевоздушную среду, в которой и распространяется пламя.
|
|
Распространение взрыва замедляется при наличии препятствий, мешающих движению воздуха в выработке - изгибов, тупиков, уменьшения сечения выработки. Увеличение сечения выработок увеличивает интенсивность взрыва.
Взрыв угольной пыли в шахте можно рассматривать как итог последовательно происходящих явлений:
− приведение пыли во взвешенное состояние;
− появление источника тепла;
− воспламенение пыли и передача тепла от слоя горящей пыли следующим слоям.
Образование взрывчатой пылевоздушной среды зависит от давления при начальном взрыве, так как под действием этого давления резко увеличивается скорость движения воздуха, что, в свою очередь, сопровождается более интенсивным взвихриванием пыли. Основными факторами, от которых зависит воспламенение и горение угольной пыли при взрыве, являются температура среды и наличие кислорода в ней. Обычно при взрыве сгорают только тонкие фракции пыли, горение более крупных частиц после израсходования кислорода переходит в тление. Температура горения зависит от теплоты сгорания пыли и теплоемкости аэрозоля.
Основные меры борьбы со взрывами угольной